Actualmente nos encontramos en medio del ciclo solar 25, que comenzó en 2019 y durará aproximadamente hasta 2030, atravesando altibajos cíclicos de erupciones solares, eyecciones de masa coronal y tormentas solares que alcanzarán su punto álgido este año o el próximo, lo que hace que este sea un periodo crucial para invertir en capacidades de monitorización del clima solar.
Por qué es importante estudiar la actividad solar
No es exagerado decir que las erupciones solares y las tormentas geomagnéticas que pueden provocar tienen un impacto significativo en la vida de todos. Pueden causar averías en los satélites, que son cruciales para mantener las comunicaciones y los sistemas de navegación en la Tierra. También pueden dañar las redes eléctricas, provocando apagones masivos, y suponer riesgos de radiación para los astronautas, así como para los pilotos y pasajeros de vuelos a gran altitud. Los ciclos solares activos aumentan la frecuencia e intensidad de las erupciones solares y suponen un peligro para todas las tecnologías y servicios afectados por la meteorología espacial.
Estas interrupciones de las infraestructuras críticas pueden ser muy costosas para las economías de los países desarrollados. Los cortes de electricidad causados por la actividad solar cuestan decenas de miles de millones de dólares cada año. El impacto económico mundial potencial de los fenómenos meteorológicos espaciales, como una tormenta geomagnética severa, es significativo y puede causar pérdidas por un total de 38.400 millones de euros (41.100 millones de dólares) al día. Más de la mitad de estas pérdidas se deben a costes indirectos relacionados con interrupciones en las cadenas de suministro. Los daños causados por los fenómenos solares pueden provocar retrasos logísticos, paradas de producción, aumento de los costes de explotación, escasez de mercancías y otros problemas en el comercio internacional.
La previsión meteorológica solar también desempeña un papel crucial en la seguridad y eficacia de la exploración espacial. Sin previsiones exactas y análisis predictivos, las misiones espaciales y los astronautas implicados correrían el riesgo de exposición a la radiación y de mal funcionamiento de los equipos.
Soluciones actuales y necesidades futuras
En 2024, la vigilancia y el análisis de la meteorología espacial corren a cargo principalmente de agencias gubernamentales y organizaciones científicas. Dos de los principales proveedores de información son la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de Estados Unidos y la Agencia Espacial Europea. Estas organizaciones gestionan datos procedentes de diversas fuentes, incluidas las misiones por satélite y los observatorios terrestres, con el fin de crear una imagen completa de la actividad solar.
Además, estas organizaciones suelen utilizar modelos empíricos de previsión basados en datos históricos. Estos modelos ayudan a identificar patrones y correlaciones en los fenómenos meteorológicos espaciales, que pueden utilizarse para predecir sucesos futuros. Sin embargo, esta información no siempre es exacta ni está actualizada, lo que reduce considerablemente la pertinencia y eficacia de la previsión.
En marzo de 1989, cuando aún no existían métodos modernos de previsión de la meteorología espacial, una potente tormenta geomagnética provocada por una erupción solar provocó interrupciones tecnológicas a gran escala y fallos en la red eléctrica canadiense. Millones de residentes y empresas de la provincia de Quebec se quedaron sin electricidad durante nueve horas. Otra erupción solar, en agosto del mismo año, provocó el cierre de la Bolsa de Toronto durante tres horas.
La falta de información sobre la meteorología espacial también puede causar daños importantes a los satélites y otros sistemas espaciales. Por ejemplo, una tormenta geomagnética en febrero de 2022 interfirió en un lanzamiento de Starlink, haciendo que la empresa perdiera 38 de los 49 satélites. Starlink se basaba en modelos empíricos para predecir las condiciones atmosféricas, pero estos modelos no disponían de datos suficientes y eran incapaces de hacer una estimación precisa del aumento de la densidad atmosférica durante una tormenta. Esto provocó una resistencia atmosférica superior a la prevista y causó el mal funcionamiento de los satélites.
Estos sucesos ponen de relieve la necesidad de desarrollar sistemas eficaces que puedan proporcionar datos precisos y pertinentes sobre el clima solar. A diferencia de la meteorología terrestre, la meteorología espacial es un fenómeno global que repercute en todo el planeta. Por lo tanto, una previsión de alta calidad requiere recopilar y analizar datos de todo el mundo, lo que sólo puede lograrse mediante un enfoque global y una cooperación internacional exhaustiva.
Para ello, el primer paso esencial sería crear un repositorio único y global de datos meteorológicos espaciales: un lago de datos. Para ello habría que recopilar y almacenar una gran cantidad de información sobre la actividad solar procedente de diversas fuentes, como naves espaciales, observatorios terrestres y centros de investigación de distintos países. Así se evitaría la fragmentación de los datos, se colmarían las lagunas en las previsiones y se proporcionaría un conocimiento exhaustivo del estado de la meteorología espacial a todo aquel que lo necesitara.
Otro paso importante en el desarrollo de la vigilancia y el análisis del clima solar es la integración de soluciones innovadoras en la infraestructura espacial. En la actualidad, la mayor parte de la información sobre meteorología espacial procede de grandes sistemas gubernamentales y grupos de satélites que proporcionan datos fragmentados con grandes retrasos. Al mismo tiempo, el mantenimiento de estos sistemas representa un elevado coste para las economías nacionales y conlleva una importante carga burocrática. Este problema podría resolverse introduciendo pequeños grupos de satélites lanzados a la órbita terrestre baja. Éstos actuarían como un respaldo fiable para las costosas misiones científicas y simplificarían significativamente el proceso de vigilancia del clima solar y reducirían los costes, garantizando la recogida continua de datos y evitando la pérdida de información crucial sobre la radiación cósmica si fallan los satélites principales. En Mission Space estamos trabajando activamente en esta iniciativa, al igual que los equipos de Spire Global y Millennium Space Systems.
Una nueva era de seguridad y descubrimientos
Vigilar y analizar la meteorología espacial no es sólo una cuestión de investigación científica: es una necesidad esencial que podría transformar el futuro de la humanidad en el espacio y en la Tierra. Los avances en este campo darán lugar a muchas nuevas oportunidades para la civilización humana en su conjunto.
Las expediciones más allá del espacio cercano a la Tierra serán más seguras y accesibles. Unas previsiones meteorológicas espaciales precisas permitirán a las agencias espaciales planificar misiones al espacio profundo con un riesgo mínimo para los astronautas y los equipos, allanando el camino para la exploración de exoplanetas y asteroides, incluida la colonización de la Luna y Marte. Se espera que estas misiones se conviertan en una actividad regular de aquí a 2030.
Se reforzará la protección de las infraestructuras terrestres. Comprendiendo cuándo y cómo las tormentas solares pueden afectar a nuestro planeta, podremos evitar apagones que podrían dejar zonas residenciales sin electricidad ni calefacción, asegurar la estabilidad de las comunicaciones móviles y el acceso a Internet, y garantizar la seguridad de los viajes aéreos protegiendo los vuelos de los efectos de la radiación de las tormentas solares. Esto ayudará a la humanidad a protegerse tanto de pequeños inconvenientes como de graves amenazas para la salud y la seguridad.
Se fomentará el desarrollo de la economía espacial. Una protección fiable contra los efectos de la meteorología solar hará que el turismo espacial, la extracción de recursos y la construcción de instalaciones de producción extraterrestre sean la nueva realidad.
Como tales, los planes de SpaceX para la colonización de Marte reflejan una visión a largo plazo para el desarrollo de la economía espacial. Establecer asentamientos humanos en el Planeta Rojo implicaría no sólo investigación y nuevos entornos para el alojamiento espacial, sino también la creación de nuevos modelos económicos para extraer y fabricar recursos de fuentes extraterrestres. El potencial, la viabilidad y la seguridad de estos proyectos dependen en gran medida de un análisis y una previsión de alta calidad de las condiciones meteorológicas solares.
